Механический аккумулятор

Человек, внесший наибольший вклад в развитие данного вида накопителей, родился в 1939 году в Тбилиси, где начал заниматься делом всей своей жизни уже в 15 лет. Нурбей решил изобрести «энергетическую капсулу» — так он назвал накопитель, которым он собирался заменить бак с бензином.

Первым делом советский школьник Нурбей опробовал различные типы аккумуляторов. От пружинного сразу же пришлось отказаться из-за слишком большого веса( 50т — для преодоления обычным легковым автомобилем дистанции в 100 км).
Резиновый аккумулятор был более перспективным — для выполнения той же задачи ему требовалась масса всего в 900 кг. Гулиа даже построил детскую коляску с иновационным резиномотором. Во время испытаний, один из прохожих, очарованный изобретением школьника, посоветовал подать заявку в Комитет по изобретениям, и более того помог ее составить. Так Гулиа получил свое перво авторское свидетельство на изобретение.
Но на этом он не остановился, и за резиновым аккумулятором последовал газовый( на сжатом воздухе), а также электрохимические накопители, конденсаторы… но всё это показалось ему не перспективным. Возможности тогдашних электро аккумуляторов его не впечатлили, и не было оснований ждать рывка в этой области.
Так из всех накопителей Нурбею Владимировичу наиболее перспективными показались механические накопители с маховиком. Предел накопимости маховиков тех лет был от 30 до 50 кДж на 1 кг массы. А если раскрутить их быстрее, то они просто разрывались. Фактически же в начале 1960-х годов их предел был всего 10-15 кДж/кг.
Но увеличить энергоемкость можно применив более устойчивые к разрыву материалы, прочность станет выше, но и опасность от него тоже увеличивается. Вот и получается замкнутый круг: прочность материала возрастает, а энергоемкость увеличивается незначительно.
Так было до одного памятного дня, в который изобретателю на глаза попался тросик, свитый из стальных нитей(проволоки. Тросик примечателен тем, что обладает высокой прочностью, и что пожалуй самое главное, никогда не рвётся сразу.

В процессе экспериментов трос был заменен на стальную ленту: маховик из нее получается более плотным. А также при разрыве этот маховик уже не был столь опасен: при перегрузке отрывается наиболее нагруженная внешняя лента. Она, прижимаясь к корпусу, затормаживает маховик — никакой опасности, а ленту можно приклеить назад.
При испытании на специальном стенде этот маховик показал невиданную энергоемкость — разрыв наступал при плотности энергии около 100кДж/кг. Например у свинцово-кислотных аккумуляторов энергоемкость была 64 кДж/кг, а у щелочных 110 кДж/кг. Также существовали невероятно дорогие серебряно-цинковые аккумуляторы — 540 кДж/кг.
В те же 1960 года профессор создал маховичную дрель. Преимущество ее было в том, что дрели тогда существовали только механические, с ручным приводом. Затем он создал гибрид автомобиля УАЗ 450Д. Возможно это был первый гибрид. Его передние колеса приводились от ДВС, а задние — от вариатора и маховика. Этот автомобиль оказался вдвое экономичней оригинала.


Если вместо стали использовать другой материал, например углеволокно, то маховик преобретет просто фантастическую энергоемкость — 2500-3500 мДж/кг. А значит 150-килограммовый супермаховик из такого материала способен обеспечить автомобиль пробегом в 2, а то и более миллиона километров с одной прокрутки — больше чем может выдержать шасси.
За счет того что супермаховик вращается в вакууме, а его ось закреплена в магнитной подвеске, сопротивление при вращении оказывается минимальным. Возможно, такой супермаховик может крутиться до остановки многие месяцы. Однако машина, способная работать в течение всего срока службы без заправок, пока еще не изобретена. Мощности современных электростанций определенно не хватит для зарядки таких серийных автомобилей.

Но именно автотранспорт по мнению профессора является наиболее подходящей сферой применения его изобретения. Даже по самым скромным оценкам при применении этой технологии расход топлива у бензинового автомобиля должен составлять 1,5 л на 100 км, а у дизельного всего 1,2 литра.

У всех читателей должен возникнуть вполне очевидный вопрос — «почему же при всех достоинствах этой системы она пока не используется на автомобилях?» Но всё далеко не так просто, для такой машины необходим супервариатор, появившийся не так давно, и сейчас только начинает производиться. Так что чудо-автомобиль на подходе.

Мое же мнение по этому поводу я изложу в своем следующем посте… ну или просто отпишусь в комментах)

По материалам журнала Популярная Механика